應用鏈的技術和含義
Web3.com Ventures 原始研究分析
0x魚哲學家
介紹
以太坊很棒——至少對大多數人來說是這樣。但以太坊和其他面向公衆的區塊鏈的關鍵問題之一是沒有太多的可定製性。當然，您可以編寫和部署智能合約，但作爲單個用戶或公司，您實際上無法對共識機制、執行引擎和其他底層架構做太多事情。畢竟，你不是唯一使用以太坊的人，所以你並不能真正決定規則。
假設你正在構建一個跨鏈去中心化交易所，需要聚合來自所有不同鏈的數據 [1]，或者你想要一個鏈上實時策略遊戲 [2]，或者你是一家跟蹤供應鏈的財富 500 強公司。現成的公有區塊鏈無法真正處理這些應用程序所需的吞吐量、數據聚合或隱私要求。這就是“應用鏈”概念的由來。應用鏈是去中心化的、特定於應用程序的區塊鏈網絡，旨在支持特定用例並滿足特定要求。在本文中，我將探討新興應用鏈格局的三種典型方法：Cosmos 生態系統、Hyperledger Fabric 和 Rollups-as-a-Service (RaaS)，然後討論應用鏈的崛起對整個 Web3 基礎設施格局的影響。
Cosmos 網絡
Cosmos 網絡可能是 Web3 中最重要的應用鏈解決方案之一。Cosmos 網絡的歷史可以追溯到 2016 年，其目標是創建一個“區塊鏈互聯網”，即多鏈世界的基礎設施。從本質上講，Cosmos 提供了一個軟件開發工具包 (SDK)，爲開發人員提供了輕鬆構建自己的區塊鏈應用程序所需的工具和接口。雖然 SDK 有一些現成的默認架構，例如 Tendermint PoS 共識協議，但開發人員有很大的自由度來覆蓋這些默認架構並設計一個具有自己的自定義共識機制、代幣標準和智能合約平臺的區塊鏈。
在 Cosmos 網絡中，有兩種不同類型的區塊鏈：“樞紐”和“區域” [3]。“區域”相當容易理解——它們只是運行應用程序（例如去中心化交易所或鏈上游戲）本身的應用程序專用鏈。另一方面，“樞紐”的作用是將這些“區域”和其他“樞紐”連接在一起，以便通過“區塊鏈間通信協議”（IBC）實現鏈間通信。
Cosmos 網絡的中心是“Cosmos 樞紐”，這是在 Cosmos 網絡上構建的第一個“樞紐”鏈，本質上充當所有其他樞紐和區域的“中央車站”。不過，如上圖所示，“樞紐”不一定需要連接到 Cosmos 樞紐。例如，一傢俬人公司可以選擇推出自己的私人樞紐，連接自己的私人區域。
事實上，Cosmos SDK 專注於可定製性和互操作性，開發人員可以自由發揮想象力。Cosmos 生態系統中有一些主要的通用 L1 鏈，例如與 EVM 兼容的 BNB 鏈（最初是幣安智能鏈）[4]。對於應用鏈構建者來說，Cosmos 網絡的互操作性非常強大，因爲它允許應用鏈通過 IBC 訪問來自各種鏈的數據。這就是爲什麼許多使用 Cosmos 網絡構建的應用鏈都是預言機、多鏈 DEX 和其他需要聚合來自各種不同鏈的數據的服務的原因之一。
Hyperledger Fabric
實現應用鏈的另一種方法是通過 Hyperledger Fabric，這是一個用於構建企業級應用程序和解決方案的開源區塊鏈平臺。它是 Hyperledger 旗下的項目之一，由 Linux 基金會託管 [5]。
與 Cosmos SDK 一樣，Hyperledger Fabric 旨在支持模塊化區塊鏈網絡架構，併爲構建和部署基於區塊鏈的應用程序提供靈活性。它提供了一種即插即用的架構，允許輕鬆添加或替換共識、會員服務和智能合約執行（鏈碼）等組件。但 Cosmos SDK 和 Hyperledger Fabric 之間最重要的區別在於受衆：Cosmos SDK 面向 Web3 原生用戶和開發人員，而 Hyperledger Fabric 則針對企業級機構客戶。因此，Cosmos SDK 專注於構建去中心化、可互操作的系統，而 Hyperledger Fabric 專注於構建私有和許可網絡，參與者必須獲得明確授權才能加入和參與網絡。
事實上，企業級應用鏈的運作方式與 Web3 原生應用鏈截然不同。Web3 原生應用鏈通常專注於代幣經濟學並使用區塊鏈結構來金融化其產品，而企業級應用鏈則專注於使用區塊鏈作爲記錄和維護數據的有效方式。從根本上講，這些企業級應用鏈利用了區塊鏈是防篡改、可驗證、僅可附加的數據結構這一事實，這些數據結構可以讓數據寫入者分佈在不同的時間和地理位置。從本質上講，基於 Hyperledger Fabric 的應用鏈只是試圖取代企業幾十年來一直維護的陳舊、低效的數據庫。
如上圖所示，Hyperledger Fabric 區塊鏈上的所有“許可節點”基本上都是供應鏈各個部分的員工，他們使用區塊鏈來同步記錄不同的數據狀態——例如，一件產品是否已進入工廠或商店。不同區塊鏈之間的互聯互通關注度要低得多，而且與 Cosmos 不同，Hyperledger Fabric 並不原生支持區塊鏈間連接。相反，它有用於與其他區塊鏈網絡或系統集成的數據 API 和接口。這意味着可以使用 Hyperledger Fabric 構建區塊鏈間通信解決方案，但它需要定製開發和集成，這與 Cosmos 生態系統內置的樞紐和區域設計不同。直觀地說，這是有道理的：作爲企業級應用鏈，使用 Hyperledger Fabric 構建的區塊鏈通常與外界隔絕——畢竟，你不希望公衆弄亂你的供應鏈數據。
Hyperledger Fabric 的一個實際應用案例是管理沃爾瑪的供應鏈。沃爾瑪的應用鏈，也稱爲“沃爾瑪食品可追溯平臺”，是一個基於區塊鏈的食品可追溯系統，旨在提高供應鏈中的食品安全性和透明度 [6]。沃爾瑪應用鏈可以跟蹤和追溯從農場到商店貨架的食品，有助於快速識別和隔離任何潛在的食品安全問題。在該流程的每個階段，供應商都必須通過 Web 界面將標籤和真品證書上傳到區塊鏈上，所有相關利益相關者都可以永久訪問這些信息。由於區塊鏈是信息的單一“基本事實”，這大大減少了記錄和跟蹤食品質量問題（例如食源性疾病）的時間：
爲這兩種產品構建的基於 Hyperledger Fabric 區塊鏈的食品可追溯系統發揮了作用。對於中國的豬肉，它允許將真品證書上傳到區塊鏈，爲曾經存在嚴重問題的系統帶來了更多信任。而對於美國的芒果，追溯其來源所需的時間從 7 天縮短到……2.2 秒！——Hyperledger 基金會 [6]
因此，Hyperledger 展示了與 Cosmos 完全不同的環境中應用鏈的使用——大型企業級用例，其中區塊鏈被用作傳統數據記錄和跟蹤方法的替代品。當然，有人可能會爭辯說，這種應用鏈用例“不是真正的 Web3”，因爲它沒有以同樣的方式利用代幣經濟學、去中心化和加密原生原則。但企業對應用鏈的採用不容忽視——底層技術是相同的，這是贏得公衆對區塊鏈技術的信任以實現大規模採用的重要一步。從長遠來看，如果像沃爾瑪這樣的公司擁有應用鏈設置，那麼將它們整合到“Web3 原生”世界中就容易得多。
Rollups 即服務
構建應用鏈的另一種較新的替代方法是使用 rollups，尤其是通過“rollups 即服務”（RaaS）。rollups 即服務是一種區塊鏈擴展解決方案，允許進行鏈下計算和存儲，同時保持底層區塊鏈的安全性和信任度。它們的工作原理是將大量交易批量處理爲單個壓縮交易，然後將其記錄在底層 L1 區塊鏈（最常見的是以太坊）上。
Rollup 可用於應用鏈，因爲它們提供了一種方法來擴展在這些鏈上構建的 dApp 的交易處理和存儲，而不會犧牲底層區塊鏈的安全性和信任度。雖然與基於 Cosmos 的解決方案相比，開發人員可能會犧牲底層共識層的一些可定製性，但將 Rollup 即服務用於特定於應用程序的區塊鏈（而不是完整的鏈）有幾個優勢。
也許最重要的優勢是開發人員無需引導驗證器集。由於共識和結算外包給了底層 L1，因此這不僅帶來了更便宜的應用鏈解決方案，而且由於通過底層 L1 進行保護，因此更加穩健。此外，由於 rollups 是結構模塊化的垂直解決方案，因此它們不受單個區塊鏈框架的限制，並且可以利用多個區塊鏈上的數據和功能。
本質上，在 Rollup 應用鏈模型中，L1 鏈相當於包含大量數據和安全性的“樞紐”。例如，遊戲應用鏈可以使用基於 Rollup 的解決方案，其中利用以太坊的安全性實現共識和結算，並利用 Solana 的高吞吐量提高執行速度 [7]。
Rollups-as-a-service 公司爲應用鏈開發者提供實現自定義應用鏈 Rollup 解決方案所需的基礎設施和服務。不同的 RaaS 將此工具包抽象到不同的級別：一些項目（如 Op Stack [8]）是基於 SDK 的，允許開發者相當廣泛地自定義 Rollup，其他項目（如 Constellation）則專注於完整的無代碼“白手套”部署解決方案，允許應用鏈開發者專注於開發的“應用”部分，而不是開發的“鏈”部分 [9]。
應用鏈的影響
這些應用鏈解決方案的出現和興起對整個 Web3 基礎設施格局具有深遠影響。應用鏈引領了“鏈”與“應用”之間關係的範式轉變，從供應驅動模式轉變爲需求驅動模式。
以前，當基礎設施解決方案還在不斷成熟，許多現代基礎設施概念（如權益證明、分片和彙總）仍處於概念驗證階段時，基礎設施項目通常是爲了探索這些技術解決方案的可行性而實施的。這種情況在 Avalanche、Cardano、NEAR 和 Solana 等“第三代區塊鏈”中最爲典型。這些鏈的供應（其吞吐量和技術實現）推動了對這些鏈的需求。換句話說，“鏈”的設計決定了“應用程序”的設計。
然而，應用鏈的興起標誌着區塊鏈的第四代，區塊鏈的需求推動了這些區塊鏈的供應。上面介紹的所有技術路線，Cosmos 網絡、Hyperledger Fabric 和 Rollups-as-a-Service，都提供了簡單、可定製且經濟高效的即插即用區塊鏈部署解決方案。設計、定製和部署自己的區塊鏈從未如此簡單。正因爲如此，現在情況正好相反：“應用程序”的設計決定了“鏈”的設計。
這種情況的一個可能結果是，L1 場景可能會更加集中，從壟斷競爭式場景（其中不同的 L1 彼此略有不同）轉變爲寡頭壟斷場景，由少數擁有龐大生態系統和流動性的關鍵鏈主導。這是因爲，隨着應用鏈的出現，頂級 DApp 部署在較小的 L1 上的理由更少，而不是運行自己的鏈（具有無限可定製的功能）或在大型、成熟的 L1 上部署應用鏈彙總。較小的 L1 鏈在靈活性、定製、安全性和支持方面根本無法與大型 L1 和應用鏈的組合相媲美。
此外，應用鏈也是機構加入 Web3 的關鍵機制。如前所述，儘管 Hyperledger 等企業鏈通常被排除在我們典型的 Web3 概念之外，但它們利用相同的底層區塊鏈技術來實現物流和供應管理的更高透明度。那麼爲什麼這不能擴展到支付領域甚至更遠呢？因此，我相信這些企業級區塊鏈與原生 Web3 DeFi、支付和 NFT 項目更加融合只是時間問題。目前，已經有人在探索將 Cosmos IBC 擴展到 Cosmos 應用鏈之外、連接 Hyperledger Fabric 等平臺以及瞄準其他企業級區塊鏈解決方案的可行性 [10]。
結論
如今，很明顯，從來沒有、也永遠不會有一條萬能的區塊鏈。無論是通過 Cosmos SDK、Hyperledger Fabric 還是 Rollups-as-a-Service，自定義應用鏈的成熟度和易部署性都將把 Web3 基礎設施領域轉變爲應用優先、用戶優先的體驗——這是 Web3 日益成熟的標誌。Web3 空間的未來是一個多鏈星系，鑑於其可定製性、有效性和易部署性，應用鏈將在這個宇宙中發揮越來越重要的作用，像去中心化星系中的星星一樣閃耀。
🐦@0xfishylosopher
📅 2023 年 2 月 6 日
參考
[1] Osmosis，一個跨鏈 DEX：https://osmosis.zone/
[2] Curio.gg，鏈上游戲公司：https://www.curio.gg/
[3] https://newsletter.banklesshq.com/p/a-beginners-guide-to-cosmos
[4]參見BNB鏈白皮書：https://github.com/bnb-chain/whitepaper/blob/master/WHITEPAPER.md
[5] https://www.ibm.com/products/blockchain-platform-hyperledger-fabric
[6] 沃爾瑪案例研究：https://www.hyperledger.org/learn/publications/walmart-case-study
[7] 示例來自 https://messari.vercel.app/article/the-rollups-as-a-service-ecosystem
[8] 請參閱https://www.optimism.io/op-stack
[9] 請參閱https://constellation-labs.gitbook.io/constellation-labs-documentation/getting-started/overview
[10] https://medium.com/the-interchain-foundation/expanding-the-interchain-taking-ibc-beyond-cosmos-appchains-b0f9bebb4405
免責聲明：以上提供的信息僅供教育之用，並不構成財務建議，僅代表作者的觀點。
非常感謝 Constellation Labs 的朋友們就 Rollups-as-a-Service 進行的深刻討論。
